Опір коченню в механізмах з точковими та лінійними схемами дотику

Автор(и)

  • L. M. Bondarenko Дніпровський національний університет залізничного транспорту ім. академіка В. Лазаряна, Ukraine http://orcid.org/0000-0002-2212-3058
  • H. K. Diomin Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», Ukraine http://orcid.org/0000-0001-7470-0147
  • A. P. Buratynskyi Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», Ukraine
  • V. S. Dorofieieva Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.221019.19.517

Ключові слова:

опір коченню, коефіцієнт корисної дії, механічні пристрої, контактні напруження, модуль пружності

Анотація

Постановка проблеми. У більшості задач механіки коефіцієнтом тертя кочення або нехтують, або задаються його величиною без урахування схем контакту тіл кочення, їх матеріалів і розмірів. На підставі теорії контактних напружень Герц отримав аналітичні залежності, що дозволяють обчислювати параметри тертя кочення з найбільшою вірогідністю порівняно з аналогічними інших авторів. Але у формулах Герца введено параметр «коефіцієнт гістерезисних втрат», визначення якого вимагає часу і коштів не менше, ніж отримання величини самого коефіцієнта тертя кочення. Це не дає можливості використовувати їх в інженерній практиці для визначення величини сили тертя, а, відповідно, і коефіцієнта корисної дії (ККД) цілого ряду механізмів із коченням. Через це потужність приводу механізмів доводиться в силу невизначеності його ККД приймати завищеною. Мета статті– визначити ККД широко використовуваних механічних пристроїв, в яких присутній тертя кочення. Відповідно до сформульованої мети в процесі дослідження роботи пристроїв необхідно використовувати тільки загальноприйняті механічні константи і розміри. Висновки. ККД механізму пересування  візка мало залежить від напрямку прикладання сили на пересування відносно напрямку руху. ККД конічних фрикційних передач у першу чергу залежить від величини коефіцієнта тертя ковзання, а також допустимих контактних напружень, модуля пружності матеріалів. Запропоновані аналітичні залежності для визначення коефіцієнта тертя кочення кульки в напрямних дозволяють розділити загальний опір руху на складові від кочення і ковзання і провести цілеспрямовані заходи до зниження більш суттєвої складової. Вирішальною складовою опору в кулькових напрямних постає складова від тертя ковзання, а її мінімум буде при куті розкриття напрямних 2α = 90.

Біографії авторів

L. M. Bondarenko, Дніпровський національний університет залізничного транспорту ім. академіка В. Лазаряна

Кафедра прикладної механіки, к. т. н., доц.

H. K. Diomin, Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури»

Кафедра теоретичної механіки, к. т. н., доц.

A. P. Buratynskyi, Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури»

Кафедра теоретичної механіки, к. т. н.

V. S. Dorofieieva, Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури»

студ.

Посилання

Iosilevich H.B. Detali mashin [Machines details]. Мoscow : Mashinostroyeniye, 1988, 368 p. (in Russin).

Jonson K. Mekhanika kontaktnogo vzaimodejstviya [Contact mechanics]. Мoscow : Мir, 1989, 510 p. (in Russian).

Pisarenko H.S., Yakovlev A.P. and Matveev V.V. Spravochnik po soprotivleniyu materialov [A manual on the materials strength]. Кyiv : Naukova Dumka, 1988, 736 p. (in Russian).

Bondarenko L.N., Dovbnia M.P. and Loveikin V.S. Deformatsiini opory v mashynakh [Deformation bearings in machines]. Dnipropetrovsk : RVA Dnipro-VAL, 2002, 200 p. (in Ukrainian).

Johnson K.L. The effect of a tangential contact force upon the rolling motion of an elastic sphere on a plane. Journal of Applied Mechanics. Transactions ASME. 1958, vol. 80, pp. 339–346.

##submission.downloads##

Номер

Розділ

Наукові дослідження